Description du projet
Les diatomées font-elles couler le carbone des glycanes dans l’océan?
Les microalgues et les bactéries marines forment un cycle du carbone. Les algues transforment le CO2 en polymères de sucre, les glycanes, par voie de photosynthèse. Les bactéries digèrent ces glycanes et libèrent à nouveau le CO2 qu’ils contiennent dans l’atmosphère. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet C-Quest se concentrera sur les microalgues diatomées qui transforment d’importantes quantités de CO2 en glycanes. L’équipe testera l’hypothèse selon laquelle certains glycanes ne sont pas digérés par les bactéries, ce qui permet de confiner le CO2 dans l’océan. La diversité structurelle des glycanes constitue une barrière analytique, qui représente un défi de taille. Afin de le relever, l’équipe utilisera des enzymes hautement spécifiques et d’autres outils bioanalytiques capables d’identifier et de quantifier les glycanes des algues. Le comptage biologique des glycanes révèlera la quantité de carbone recyclé ou séquestré dans l’océan.
Objectif
The scientific frontier project C-Quest will study algal sugar polymers - glycans - in the ocean to resolve their contribution to global carbon cycling and sequestration. C-Quest will explore the hypothesis that marine diatoms, which fix similar amounts of carbon as tropical forests on a global scale, secrete glycan types that are stable, meaning harder to degrade for bacteria than other substrates. This stability results in glyco-carbon sequestration removing the greenhouse gas carbon dioxide from the atmosphere. C-Quest will identify and quantify glycan structural types in seawater, where salt, low glycan concentration and their high molecular diversity challenge classic analytical techniques. With two articles in PNAS (2020) and Nature Communications (2021), implementing bioanalytical strategies to measure glycans in the ocean, we broke through the glyco-carbon challenge setting the stage for testing the glyco-carbon sequestration hypothesis. In the test tube, my team will reveal marine bacterial enzymatic degradation pathways that degrade diatom glycans. Our characterized enzymes will become analytical tools to identify and quantify these glycans across the ocean. In different oceanic regions, we will quantify glycan production during algal blooms, glycan export in sinking particles and glycan burial in sediments to pinpoint the types that have a high potential to sequester carbon. The outcome will be knowledge of glycan contribution to carbon sequestration shedding light into what remains a black box of the global carbon cycle to this day. C-Quest will discover enzymes new to science, explore the potential of glycans for carbon sequestration and reveal molecular principles that govern carbon sequestration in and beyond the ocean.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
28359 Bremen
Allemagne